JP6569538B2

JP6569538B2 - 自走式台車

Info

Publication number: JP6569538B2
Application number: JP2016003326A
Authority: JP
Inventors: 登志雄浅見; 大野　泰嗣; 泰嗣大野
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2016-01-12
Publication date: 2019-09-04
Anticipated expiration: 2036-01-12
Also published as: JP2017124651A

Description

本発明は、鋳造設備やその他の産業設備において、重荷重の搬送物を搬送するために使用される、３軸以上の車軸を有する自走式台車に関するものである。

産業設備において重荷重の搬送物を搬送するために使用される自走式台車は、軌道レール上を鉄製の車輪によって走行する構造のものが一般的である。特許文献１には、車軸を２軸とし、その一方を減速モータ等によって駆動される駆動軸とした自走式台車が記載されている。

しかし搬送物の条件によっては、図７に示すように自走式台車３０１を非常に長くしなければならないことがあり、この場合、台車フレーム３０５が搬送物１１２の重量に耐えられないという問題が発生することがある。台車フレーム３０５の強度アップが可能であればよいが、設置条件の制約などにより強度アップを行なえない場合には、図８に示すように台車フレーム４０５の中央部に車軸を追加することで、台車フレーム４０５に加わる負荷を軽減することとなる。

図８に示す３軸を備えた自走式台車４０１においては、左側の車軸４０４ａが減速モータ１０２によって駆動される駆動軸であり、他の２軸４０４ｂ、４０４ｃが従動軸である。これらの車軸は何れも緩衝装置を設けず、単純にフランジユニット１０７を介して固定されている。

この場合、駆動軸４０４ａに固定された駆動車輪４０３ａは、従動軸である４０４ｂ、４０４ｃに取付けられた従動車輪４０３ｂ、４０３ｃよりも摩耗が速いため、従動車輪４０３ｂ、４０３ｃが軌道レール４１１に接地している場合、駆動車輪４０３ａの接地が不十分となり、駆動車輪４０３ａのスリップが生じる。このスリップにより駆動車輪４０３ａのみならず軌道レール４１１の摩耗も進行するため、自走式台車４０１の加減速及び停止がコントロールできない事態となる。

また、従来の自走式台車の駆動車輪に加わる荷重は、２個搭載する搬送物１１２の負荷をそれぞれＷとすると、図７の自走式台車３０１の場合、各車輪３０３ａ、３０３ｂの反力はＲ２１=Ｗ、Ｒ２２=Ｗとなり、駆動車輪が伝達可能な推進力は、摩擦係数をγとすると、Ｆmax=γ・Ｒ２１=γ・Ｗとなる。図７の自走式台車３０１は２軸であるから駆動車輪３０３ａは確実に軌道レール１１１に接地するため、摩耗によるスリップはなく、かつ、２軸の一方を駆動軸３０４ａとした一般的な自走式台車３０１であるため、伝達可能推進力の不足によるスリップも発生しない。

しかし台車フレーム４０５の中央部に車軸４０４ｂを追加した図８の自走式台車４０１においては、Ｒ３１=１/２・Ｗ、Ｒ３２=Ｗ、Ｒ３３=１/２・Ｗとなり、駆動車輪が伝達可能な推進力は、摩擦係数をγとすると、Ｆmax=γ・Ｒ３１=γ・１/２・Ｗとなる。

このように、図８の自走式台車４０１は一般的な図７の自走式台車３０１に対し、伝達可能推進力は１/２しか得られず、駆動車輪４０３ａの摩耗だけではなく、伝達可能推進力の不足によるスリップが発生する懸念がある。

実開昭６２−９１７６４号公報

従って本発明の目的は上記した従来技術の問題点を解決し、車軸を３軸以上として重荷重の搬送物を搬送可能であり、しかも駆動車輪が摩耗した場合にも駆動車輪を確実に接地させることができる自走式台車を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明の自走式台車は、３軸以上の車軸を有する自走式台車の台車フレームを、２軸の車軸を備えた２軸フレームと、車軸が１軸のみの１軸フレームとに分割し、前記２軸フレームの少なくとも一方の車軸を駆動軸とし、前記１軸フレームの車軸は駆動軸または従動軸とし、前記１軸フレームと前記２軸フレームとをピン結合し、駆動軸には、駆動軸を貫通させる中空軸を有する減速モータを搭載し、この減速モータを、台車フレームに設けた回り止めブラケットに枢着したことを特徴とするものである。

また上記の課題を解決するためになされた本発明の自走式台車は、３軸以上の車軸を有する自走式台車の台車フレームを、２軸の車軸を備えた２軸フレームと、車軸が１軸のみの１軸フレームとに分割し、前記２軸フレームの少なくとも一方の車軸を駆動軸とし、前記１軸フレームの車軸は駆動軸または従動軸とし、前記１軸フレームと前記２軸フレームとを、車軸を介して結合し、駆動軸には、駆動軸を貫通させる中空軸を有する減速モータを搭載し、この減速モータを、台車フレームに設けた回り止めブラケットに枢着したことを特徴とするものである。

なお請求項３のように、複数の車軸を駆動軸とすることもできる。

本発明の自走式台車は、３軸以上の車軸を有する構造であるため、台車フレームの強度アップが困難であるような場合にも、重荷重の搬送物を搬送可能である。また本発明の自走式台車は、台車フレームを２軸フレームと１軸フレームとに分割し、２軸フレームの少なくとも一方の車軸を駆動軸としたものであるから、駆動軸に取付けられた駆動車輪を摩耗の有無に拘わらず確実に接地させることができる。このため、駆動車輪への伝達可能推進力の不足によるスリップが発生するおそれもなくすことができる。

本発明の第１の実施形態の台車構造を示す正面図である。本発明の第１の実施形態の台車構造を示す一部断面平面図である。図１のＡ‐Ａ矢視図である。本発明の第２の実施形態の台車構造を示す一部断面正面図である。本発明の第２の実施形態の台車構造を示す一部断面平面図である。図４のＢ‐Ｂ矢視図である。従来技術の２軸の台車構造を示す正面図である。従来技術の３軸の台車構造を示す正面図である。

以下に、本発明の実施形態を説明する。
図１〜図３は、本発明の第１の実施形態を示すものである。この自走式台車１０１は、全体として３軸を備えた台車フレーム１０５を、２軸フレーム１０５ａと、１軸フレーム１０５ｂとに２分割したものである。２軸フレーム１０５ａは車軸の一方を駆動軸１０４ｂとし、他方を従動軸１０４ｃとしたもので、駆動軸１０４ｂには駆動車輪１０３ａが取付けられており、減速モータ１０２によって駆動車輪１０３ａを駆動して軌道レール１１１上を走行できるようになっている。１軸フレーム１０５ｂの車軸は従動軸１０４ａである。

図３に示すように、駆動軸１０４ｂは中空軸１０６を有した減速モータ１０２を貫通し、２軸フレーム１０５ａにフランジユニット１０７で取付けられている。減速モータ１０２は駆動軸１０４ｂにて支えられ、２軸フレーム１０５ａに設けた回り止めブラケット１０８に、ピン１０８ａによって枢着されている。

分割された２軸フレーム１０５ａと１軸フレーム１０５ｂとは、図１、図２に示すように、それぞれのフレームに設けられた連結ブラケット１０９ａ、１０９ｂを水平なピン１１０で結合することによって連結されている。連結ブラケット１０９ａ、１０９ｂは、図１、図２にハッチングで示されている。なお、自走式台車１０１を４軸としたい場合には、１軸フレーム１０５ｂを更に増設して連結すればよい。

このように、第１の実施形態の自走式台車１０１は３軸を備えた台車フレーム１０５を分割してピン１１０で結合し、２軸フレーム１０５ａに駆動車輪１０３ａを取付けたので、駆動車輪１０３ａは摩耗しても確実に軌道レール１１１に接地する。このため駆動車輪１０３ａの摩耗によるスリップが発生することがない。

なお、自走式台車１０１の駆動力は駆動車輪１０３ａと軌道レール１１１との間の摩擦係数γと、押し付け力（負荷による反力）により決まるため、３軸のうち両方の負荷の荷重が作用して押し付け力が大きくなる中央の車軸１０４ｂに駆動車輪１０３ａを配置することが好ましい。

すなわち、図１に示すように自走式台車１０１に２個搭載する搬送物の負荷をそれぞれＷとすると、各車輪の反力はＲ１１＝１/２・Ｗ、Ｒ１２＝Ｗ、Ｒ１３＝１/２・Ｗとなり、駆動車輪伝達可能推進力は、Ｆmax=γ・Ｒ１２=γ・Ｗとなる。この値は図７記載の一般的な２軸の台車と同じであり、駆動車輪１０３ａの摩耗に伴うスリップ防止が可能となるとともに、駆動車輪伝達可能推進力の不足によるスリップをも防止することができる。

次に図４〜図６に示す本発明の第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態の自走式台車２０１も、前記した第１の実施形態と同様に、減速モータ１０２で駆動車輪１０３ａを回転させる構造である。３軸の車軸を有する台車フレーム２０５を、２軸フレーム２０５ａと、１軸フレーム２０５ｂとに２分割し、２軸フレーム２０５ａに駆動車輪１０３ａを取付ける。

図６に示すように、駆動軸２０４ｂは中空軸１０６を備えた減速モータ１０２を貫通し、フレーム２０５ａにフランジユニット１０７で取付けられている。減速モータ１０２は駆動軸２０４ｂにて支えられ、フレーム２０５ａに設けた回り止めブラケット１０８にピン１０８ａによって取付けられる。

駆動軸２０４ｂの駆動車輪１０３ａの内側に他方のフレーム（１軸フレーム）２０５ｂをピン結合するためのフランジユニット２１３を組み込み、他方のフレームから延びる連結ブラケット２１４にて連結する。連結ブラケット２１４は各図中にハッチングで示されている。

本発明においては、駆動車輪１０３ａが摩耗した場合、駆動軸１０４ｂ、２０４ｂを有する２軸フレーム１０５ａ、２０５ａが１軸フレーム１０５ｂ、２０５ｂに対して回転し、駆動車輪１０３ａの軌道レール１１１への接地を確実に行わせるのであるが、左右の車輪を均等に接地させるためには、フレームどうしを連結するピン１１０または駆動軸２０４ｂが各車軸と平行であることが必要である。第２の実施形態では、駆動軸２０４ｂがフレームどうしの連結ピンを兼ねているため、左右の車輪を均等に接地させるための芯出しを不要にできる利点がある。

以上に説明した実施形態では３軸のうちの中央を駆動軸１０４ｂ、２０４ｂとしたが、各フレームを２軸以下としているため、全ての車輪が摩耗したとしても確実に接地できる構造である。このため、必要とする加速度に応じて残り２本の従動軸１０４ａ、１０４ｃ、２０４ａ、２０４ｃのうちの１軸または２軸を駆動軸としてもよい。

このように、本発明の自走式台車は、３軸以上の車軸を有する構造であるため、重荷重の搬送物を搬送可能である。また、駆動車輪を摩耗の有無に拘わらず確実に接地させることができるので、駆動車輪への伝達可能推進力の不足によるスリップ発生をなくすことができる。

本発明の自走式台車は、搬送物を搬送する種々の産業設備に用いることができるが、例えば鋳造設備（鋳型造型機、鋳型造型ライン、取鍋による溶湯搬送ライン、鋳型への注湯ライン、鋳型内製品の冷却ライン、製品の搬送ライン、製品の後処理ラインなど）に用いることができる。また、鋳造設備に本発明の自走式台車を用いた場合の搬送物としては、例えば、鋳枠、鋳型、鋳枠付き鋳型、定盤または定盤台車、製品、製品搬送用のパレットまたは容器、取鍋、取鍋搬送用の定盤またはパレット等を挙げることができる。

１０１第１の実施形態の自走式台車
１０２減速モータ
１０３ａ駆動車輪
１０４ａ従動軸
１０４ｂ駆動軸
１０４ｃ従動軸
１０５台車フレーム
１０５ａ２軸フレーム
１０５ｂ１軸フレーム
１０６中空軸
１０７フランジユニット
１０８回り止めブラケット
１０８ａピン
１０９ａ連結ブラケット
１０９ｂ連結ブラケット
１１０ピン
１１１軌道レール
１１２搬送物
２０１第２の実施形態の自走式台車
２０４ａ従動軸
２０４ｂ駆動軸
２０４ｃ従動軸
２０５台車フレーム
２０５ａ２軸フレーム
２０５ｂ１軸フレーム
２１３フランジユニット
２１４連結ブラケット
３０１従来の自走式台車
３０３ａ駆動車輪
３０３ｂ従動車輪
３０５台車フレーム
４０１従来の自走式台車
４０３ａ駆動車輪
４０３ｂ従動車輪
４０３ｃ従動車輪
４０４ａ駆動軸
４０４ｂ従動軸
４０４ｃ従動軸
４０５台車フレーム
４１１軌道レール

Claims

３軸以上の車軸を有する自走式台車の台車フレームを、２軸の車軸を備えた２軸フレームと、車軸が１軸のみの１軸フレームとに分割し、前記２軸フレームの少なくとも一方の車軸を駆動軸とし、前記１軸フレームの車軸は駆動軸または従動軸とし、前記１軸フレームと前記２軸フレームとをピンを介して結合し、駆動軸には、駆動軸を貫通させる中空軸を有する減速モータを搭載し、この減速モータを、台車フレームに設けた回り止めブラケットに枢着したことを特徴とする自走式台車。
３軸以上の車軸を有する自走式台車の台車フレームを、２軸の車軸を備えた２軸フレームと、車軸が１軸のみの１軸フレームとに分割し、前記２軸フレームの少なくとも一方の車軸を駆動軸とし、前記１軸フレームの車軸は駆動軸または従動軸とし、前記１軸フレームと前記２軸フレームとを、車軸を介して結合し、駆動軸には、駆動軸を貫通させる中空軸を有する減速モータを搭載し、この減速モータを、台車フレームに設けた回り止めブラケットに枢着したことを特徴とする自走式台車。
複数の車軸を駆動軸としたことを特徴とする請求項１または２に記載の自走式台車。